Tencel與粘膠纖維同屬再生纖維素纖維,但由于生產(chǎn)工藝不同,致使超分子結(jié)構(gòu)以及物理形態(tài)有所差異,物理性能有很大區(qū)別。Tencel纖維突出的優(yōu)點是纖維的干、濕強力都很大,干強與滌綸纖維接近,濕強約為干強的85%。這說明纖維能較好地經(jīng)受機械作用力及化學藥劑的處理,不易使織物造成損傷。該纖維除具有天然纖維本身的特性外,還具有良好的吸濕性(吸水為70%,棉纖維吸水50%,粘膠纖維吸水90%)、較好的縮水性、舒適性、光澤度、染色性及生物降解性等。但同樣突出的缺點是價格較高,易原纖化,高軸向溶脹性(Tencel的溶脹形式垂直于纖維軸線,溶脹度接近45%),手感較硬。粘膠纖維的優(yōu)缺點正好與Tencel相反,而且手感柔軟,毛感強,取兩者混紡,即可改善Tencel的僵硬,又可賦予優(yōu)良的強力,不失是一種有益的嘗試。
對于兩者的染色性能已有過較多的研究[1、2],但對Tencel混紡織物免燙整理研究較少。我們對一定比例的混紡面料,優(yōu)選最佳的整理工藝。
整理的目標除了獲得較佳的抗皺性外,整理品還應保持原有的光澤和質(zhì)感,無黃變、手感滑爽豐滿、柔軟。然而,理想的免燙整理效果不可能僅通過Tencel本身的性能來獲得,適宜的織物組織結(jié)構(gòu),恰當?shù)那疤幚恚约斑m宜的樹脂整理加工均可以提高TenceI的易護理性能,并同時具有價格
優(yōu)勢。
隨著全球環(huán)保和健康意識的增強,醚化2D樹脂、多元羧酸作為傳統(tǒng)的N-輕甲基類樹脂的替代物己逐漸為人們接受。
除了要降低Tencel面料的成本外,主要是追求得到高品質(zhì)Tencel織物。整理的基本要求是:均衡的、稀疏的織物結(jié)構(gòu),通過染整前后加工使織物變得蓬松,并定形,通過整理獲得舒適柔軟的手感,高扭曲變形恢復性,優(yōu)良的折皺回復性和洗后平整性。
1試驗
1·1材料
65%TenceI(Acodis公司Tencel A100型纖維)與35%粘膠混紡織物,規(guī)格為2/1斜紋呢,244g/m2。
1·2藥品
超低甲醛織物免燙整理劑尼普威Nupwell SDP 45%(新力公司),BTCA(丁烷四羧酸)免燙整理劑(常州印染研究所),氨基硅油柔軟劑DH-710(杭州丹芙尼化學品有限公司),次磷酸鈉(SHP),檸檬酸(CA),醋酸和NaOH等均為市售。
1·3儀器
Datacolor SF60O測色儀,實驗用小軋車(臺灣瑞比),Mathis萬能蒸烘箱。
1·4·1預處理方法
Tencel纖維的橫向溶脹度很大(40%以上),使織物在濕態(tài)時變得結(jié)構(gòu)緊繃而僵硬,繩狀加工時易產(chǎn)生擦傷及皺痕,且皺痕不易消失,經(jīng)染色后更為明顯。為克服以上缺點,一般Tencel織物退漿、染色都采用平幅加工,而原纖化及酶降解剛采用繩狀加工。繩狀加工必須加入脂肪酸酯類或聚酰胺衍生物類的低泡潤滑劑,以減輕摩擦作用。試驗用面料退漿、煮練的處理條件為:在卷染機上,平幅退漿/煮練(NaOH 3g/l,凈洗劑LS 2g/l),95℃處理45min,熱水清洗后冷水洗。
1·4·2堿處理方法
使用針板對織物施加一定張力,在NaOH溶液中浸漬2min,取出后靜置8min,在水中漂洗,用3%HAC中和,洗滌至中性即可。
織物經(jīng)以上前處理后,在實驗室中浸軋纖維素交聯(lián)樹脂工作液,取不同樹脂用量和柔軟劑,采用軋-烘焙工藝。
1·4·3整理后織物檢測
(1)用于耐洗性測試的洗滌方法
整理后織物于50℃洗滌,浴比1:50,白貓洗衣粉2g/L,洗滌8 min,甩干,漂洗2min,甩干;重復漂洗一次,晾干。
(2)干折皺回復角測定
50℃洗滌后采用織物折皺彈性測試儀YG541A測定折皺回復角,按GB3819-3方法,分干濕兩種,經(jīng)緯各測5次,取平均值。
(3)經(jīng)緯向拉伸強力測定
采用Huntsfild-HlO織物萬能強力儀,經(jīng)向測三次,取平均值;撕破強力按照Elmendorf方法測定,耐磨性按照Martindale方法測定。
2結(jié)果與討論
2·1低甲醛整理劑對織物免燙性能的影響
Tencel織物非常適合樹脂整理,比較其他人造纖維,只需施加較少量的樹脂即可獲得很好的效果。據(jù)有關(guān)文獻報道,通過苛性堿絲光處理可以提高織物濕折皺性能性。在對國內(nèi)外有關(guān)免燙整理劑進行篩選的基礎(chǔ)上,考慮到整理后織物上
游離甲醛對人體的刺激作用,以及日益嚴格的環(huán)保要求,采用超低甲醛、無甲醛整理劑是最基本的出發(fā)點[4]。我們選用改性N-羥甲基酰胺類整理劑Nupwell SDP。
研究結(jié)果表明[3],采用改性N-羥甲基酰胺類整理劑進行DP整理,主要的影響因素是整理劑濃度、催化劑用量、焙烘溫度和時間??椢锒?/span>(帶液率70%),80℃預烘,160℃焙烘1-5min,整理劑用量為100-300g/L。以面料的折皺回復角、強力保留率、白度以及耐洗牢度指標衡量整理效果,結(jié)果見表1。
表l整理劑用量對Tencel混紡織物性能的影響
整理劑用量g/L | WRA (經(jīng)+緯) | 強力保留率% | 耐洗牢度 | 白度% |
100 | 230 | 65 | 0.45 | 61 |
150 | 235 | 62 | 0.56 | 73 |
200 | 257 | 52 | 0.67 | 70 |
250 | 261 | 49 | 0.64 | 66 |
300 | 268 | 45 | 0.69 | 65 |
未處理 | 169 | 100 | - | 78 |
注:焙烘時間均為2min,整理劑用量與催化劑用量比為10:1;耐洗牢度=1-[(干折皺回復角-洗滌后折皺回
復角)/折皺回復角-未整理的折皺回復角]。
從表l可見,整理劑用量從100g/L提高到250g/L,Tencel混紡織物彈性明顯提高,強力保留率下降,白度稍有降低。當整理劑用量從250g/L增加到300g/L,彈性提高趨緩,強力保留率繼續(xù)下降,白度下降也基本不變。考慮到Tencel混紡
織物在強力損失52%后仍保持較高水平,整理劑用量選200 g/L較適宜(見表2)。
表2不同焙烘時間對整理效果的影響
焙烘時間min | WRA(經(jīng)+緯) | 強力保留率% | 耐洗牢度 | 白度% |
1 | 223 | 71 | 0.39 | 71 |
2 | 253 | 58 | 0.53 | 67 |
3 | 261 | 54 | 0.67 | 65 |
4 | 263 | 44 | 0.67 | 59 |
5 | 269 | 34 | 0.70 | 57 |
未處理 | 169 | 100 | - | 78 |
由表2知,焙烘時間從lmin延至3min,Tencel混紡織物彈性明顯提高,強力保留率下降,白度稍有降低;當焙烘時間增加到5min,彈性提高趨緩,強力保留率繼續(xù)下降,白度下降也基本不變。焙烘時間的延長有助于織物彈性回復角的提高,若焙烘時間過短,僅在織物表面發(fā)生交聯(lián);但焙烘時
間過長,將可能導致纖維在高溫下脆損。綜上所述,焙烘時間選3min較適宜。
2·2堿處理對Tencel混紡織物免燙整理效果的影響
由于TenceI纖維具有規(guī)整度很高的超分子結(jié)構(gòu),結(jié)晶度高,大量具有反應活性基團被封閉,各類化學試劑因難以滲透進人纖維內(nèi)部,因此在整理前進行適當?shù)膲A處理[6],改變其超分子結(jié)構(gòu),增加其孔隙,使反應基團暴露,提高整理劑分子在纖維內(nèi)的可及度,增加整理劑分子的交聯(lián)量,從而獲
得滿意的耐久壓燙效果。經(jīng)不同濃度的NaOH溶液處理,再用整理劑整理比較折皺回復角(見表3)。
表3織物經(jīng)絲光處理后整理效果比較
NaOH% | WRA(經(jīng)+緯) | 強力保留率% | 耐洗牢度 |
0 | 251 | 57 | 0.53 |
5 | 258 | 63 | 0.59 |
10 | 263 | 60 | 0.62 |
15 | 268 | 54 | 0.67 |
20 | 273 | 44 | 0.67 |
30 | 279 | 34 | 0.70 |
工藝室溫浸軋NaOH溶液lOmin,水洗,中和(3g/L H2SO4),水洗,烘干,二浸二軋整理液,預烘,焙烘160℃×4min;
整理液配方Nupwell SDP 200g/L,氯化鎂25g/L,檸檬酸2g/L,滲透劑2g/L。
由表3分析比較可見,用NaOH進行前處理有助于織物回復角的提高,隨NaOH濃度提高,織物回復角提高。這可能是經(jīng)NaOH處理后,Tencel纖維結(jié)晶度下降,整理劑分子可進人的空間體積增大,數(shù)量增多,在纖維間形成更多的交聯(lián)鍵。
NaOH用量越大這種交聯(lián)越多,但隨之帶來的是纖維受外力作用時應力集中嚴重,斷裂強度損失加大。綜上結(jié)果,以NaOH濃度為20g/L,加張力室溫處理lOmin,可獲得滿意結(jié)果。
2.3柔軟劑使用效果
Tencel混紡織物經(jīng)免燙整理后,手感變得僵硬,需加入柔軟劑來改善手感,并希望織物彈性以及懸垂性都有一定程度提高。選用氨基硅油柔軟劑DH-710,織物經(jīng)樹脂整理后再浸漬柔軟劑。對比測試織物的免燙性能、白度以及拉伸強力保留率。由表4可見,無論是否進行樹脂整理,經(jīng)柔軟整理后,折皺回復性都有提高,強力保留率下降,白度稍降低(6號試樣則稍有提高)。
表4柔軟劑對整理織物的影響
編號整理試樣 | WRA(經(jīng)+緯) | 強力保留率% | 耐洗牢度 | 白度% |
l未經(jīng)整理 | 169 | 100 | - | 78 |
2僅柔軟整理* | 197 | 84 | 0.45 | 69 |
3僅低甲醛整理劑 | 253 | 58 | 0.65 | 67 |
4低甲醛整理劑+柔軟整理 | 271 | 54 | 0.68 | 66 |
5僅BTCA整理 | 264 | 60 | 0.66 | 71 |
6 BTCA整理+柔軟整理 | 282 | 57 | 0.71 | 73 |
注;*柔軟劑30g/l,MgCl2 8%,分散劑1%,二浸二軋,80℃烘干3min,l20℃焙烘2min。
氨基硅油本身具有較強的成膜性,彈性較好的膜使織物的形變恢復性提高。(此處稍有刪節(jié)---編者)
實驗中觀察到織物手感及懸垂性有明顯改善。
Tencel纖維具有較高的干濕強力,使用柔軟劑后,強力損失稍大些,但仍在可接受的范圍內(nèi)。然而,考慮織物折皺回復性的提高,以及織物手感、懸垂性的改善,則得遠大于失。
2.4無甲醛整理劑整理工藝研究
Tencel織物采用N-羥甲基類整理劑進行DP整理會引起甲醛釋放,關(guān)系到人體健康以及環(huán)境保護,必然會引起廣泛的關(guān)注,因而相繼開發(fā)研制許多無甲醛整理劑。丁烷四羧酸(BTCA)是迄今為止最有效的無甲醛多元羧酸類免燙整理劑,最為有效的催化劑是次磷酸鈉,但對Tencel/粘膠纖維的使用情況尚未見報道。我們選用BTCA免燙整理劑,根據(jù)對主要影響因素的分析,選定BTCA用量A,催化劑用量B,焙烘溫度C,焙烘時間D作為實驗因素,各因素取3水平,選用L9(34)正交
表,進行工藝探索,結(jié)果見表5。